一種動力鋰電池組熱管理控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及動力鋰電池組熱管理控制裝置。它包括電池管理系統和電池箱體，所述電池箱體內設有溫度傳感器、鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件以及氣流循環通道，所述電池管理系統分別與鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件、溫度傳感器電性連接，所述鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件設于氣流循環通道內。本發明通過電池管理系統和溫度傳感器對動力電池箱內溫度環境進行檢測，再根據溫度異常情況發出降溫或升溫指令，啟動加熱組件或制冷組件進行溫度控制，使電池箱體內溫度達到規定范圍，確保外界溫度對鋰電池組影響因素減少到最小，讓鋰電池組的系統性能達到最佳狀態的動力鋰電池組溫度控制裝置。
【專利說明】
一種動力鋰電池組熱管理控制裝置
技術領域
[0001]本發明涉及動力鋰電池組技術領域，特別涉及一種動力鋰電池組熱管理控制裝置。
【背景技術】
[0002]新能源純電動汽車使用越來越普及，而動力電池、電機及電控就是純電動汽車的心臟;其中的動力電池集成組使用效果的好壞，除了與制造單位的品質有關外，還與使用電池的外部環境有關，比如環境溫度因素等。
[0003]動力鋰電池具有能量密度高等優點所以被廣泛推廣使用，但也有弊端，如溫度的高低溫對性能影響很大，當溫度在05°C以下不能充電，所以電動汽車無法在北方冬季使用，環境溫度經常在(TC以下，嚴重影響充電效果;而在南方炎熱的夏季使用，室外環境溫度有時達到40°C，電池大電流充放電時也要產生溫度，根據鋰電池特性，溫度不能超過60°C，否則會影響其壽命；出于對電池的保護，車上配置的電池管理系統發現溫度異常就會切斷電路停止充放電，電動汽車無法繼續行駛，給使用者帶來麻煩。因此，現有的動力鋰電池組急需配置一套結構簡單，體積小的溫度控制裝置，以減少外界溫度對鋰電池組影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有動力鋰電池在極端溫度環境使用，性能下降，壽命縮短等不足，而提供一種結構簡單、合理，能對動力鋰電池組進行熱管理，確保將外界溫度對鋰電池組影響因素減少到最小，讓鋰電池組系統性能達到最佳狀態的動力鋰電池組熱管理控制裝置。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
一種動力鋰電池組熱管理控制裝置，包括電池管理系統和電池箱體，電池管理系統設于電池箱體上，所述電池箱體內設有溫度傳感器、鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件以及氣流循環通道，所述電池管理系統分別與鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件、溫度傳感器電性連接，所述鋰電池組、制冷組件、加熱組件、風機組件設于氣流循環通道內。
[0006]本發明還可以作以下進一步改進。
[0007]所述制冷組件是半導體制冷組件。
[0008]所述加熱組件是PTC加熱器。
[0009]所述半導體制冷組件包括半導體制冷片、制冷金屬塊和導熱金屬塊，所述制冷金屬塊貼設于半導體制冷片的制冷面上，所述導熱金屬塊貼設于半導體制冷片的發熱面上。
[0010]所述制冷金屬塊上設有散熱片。
[0011]所述電池箱體設有隔板，所述隔板包括第一隔板和第二隔板，所述電池箱體被第一隔板和第二隔板分隔成制冷腔、制熱腔、以及氣流循環腔，所述氣流循環腔的出口和進口分別與制冷腔的進口和出口連通，所述氣流循環腔的出口和進口分別與制熱腔進口和出口連通，以構成氣流循環通道。
[0012]所述電池箱體是由金屬板連接圍成的方形金屬箱體，所述加熱組件設于制熱腔內，所述半導體制冷組件的制冷金屬塊設于制冷腔內，所述半導體制冷組件的導熱金屬塊位于制熱腔內并貼設于電池箱體的內壁，半導體制冷片利用導熱金屬塊和金屬箱體散熱。
[0013]所述鋰電池組懸置于電池箱體內，所述鋰電池組的頂部、底部、后部分別與電池箱體對應的內壁相離設置，以構成氣流循環通道。
[0014]所述溫度傳感器均勻分布于氣流循環腔內，當然所述溫度傳感器也可以設于鋰電池組的單個鋰電池上。所述溫度傳感器具體是熱電偶。
[0015]所述電池箱體的內壁除與導熱金屬塊接觸外，電池箱體的內壁均設有保溫材料，保溫材料使得電池箱體內部的冷量或熱量不容易散失。
[0016]所述保溫材料具體可以是保溫棉。
[0017]所述風機組件包括制冷循環風機和制熱循環風機，所述制冷循環風機設于制冷腔內，所述制熱循環風機設于制熱腔內。
[0018]所述制熱循環風機是軸流式風機。
[0019]本發明的有益效果如下:
(一)本發明通過電池管理系統和溫度傳感器對動力電池箱內溫度環境進行檢測，再根據溫度異常情況發出降溫或升溫指令，啟動加熱組件或制冷組件進行溫度控制，冷氣流或熱氣流與鋰電池組換熱，使電池箱體內溫度達到規定范圍，確保外界溫度對鋰電池組影響因素減少到最小，讓鋰電池組的系統性能達到最佳狀態的動力鋰電池組熱管理控制裝置。而且本發明結構簡單緊湊，加熱或制冷速度快，效率高，車用動力鋰電池組及箱體空間有限，使用本裝置后優勢明顯。
[0020](二)更有的是，本發明的加熱組件采用的是PTC加熱器，本發明的制冷組件采用的是半導體制冷片，PTC加熱器和半導體制冷片具有無明火、熱轉換率高、受電源電壓影響極小、自然壽命長等優勢。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是本發明實施例一的結構示意圖。
[0022]圖2是圖1(省略電池箱體的前板和第一隔板)的左視圖。
[0023 ]圖3是圖1 (省略電池箱體的頂板)的俯視圖。
[0024]圖4是本發明的制冷組件的結構示意圖。
[0025]圖5是本發明實施例二的結構示意圖。
[0026]圖6是圖5(省略電池箱體的前板和第一、第二隔板)的左視圖。
[0027]圖7是圖5(省略電池箱體的頂板)的俯視圖。
[0028]圖1-7中的實線箭頭表示冷氣流的流向，虛線箭頭表示熱氣流的流向。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。
[0030]見圖1至圖4所示，一種動力鋰電池組熱管理控制裝置，包括電池管理系統11和電池箱體7，電池管理系統11設于電池箱體7上，所述電池箱體7內設有溫度傳感器10、鋰電池組1、制冷組件2、加熱組件9、風機組件12以及氣流循環通道13，所述電池管理系統11分別與鋰電池組1、制冷組件2、加熱組件9、風機組件12、溫度傳感器10電性連接，所述鋰電池組1、制冷組件2、加熱組件9、風機組件12設于氣流循環通道13內。所述鋰電池組I是軟包裝鋰電池組。
[0031]作為本發明更具體的技術方案。
[0032]所述制冷組件2是半導體制冷組件17。
[0033]所述加熱組件9是PTC加熱器。
[0034]所述半導體制冷組件17包括半導體制冷片171、制冷金屬塊172和導熱金屬塊173，所述制冷金屬塊172貼設于半導體制冷片171的制冷面上，所述導熱金屬塊173貼設于半導體制冷片171的發熱面上。
[0035]所述制冷金屬塊172上設有散熱片174。
[0036]所述電池箱體7設有隔板21，所述隔板21包括第一隔板3和第二隔板4，所述電池箱體7被第一隔板3和第二隔板4分隔成制冷腔14、制熱腔15、以及氣流循環腔16，所述氣流循環腔16的出口和進口分別與制冷腔14的進口和出口連通，所述氣流循環腔16的出口和進口分別與制熱腔15進口和出口連通，以構成氣流循環通道13。
[0037]所述氣流循環腔16的出口161和進口 162分別設于第一隔板3的頂部和底部，所述氣流循環腔16的出口 161和進口 162是根據熱氣上升、冷氣下降的熱力學原理設計的，結構合理。
[0038]所述電池箱體是由金屬板連接圍成的方形金屬箱體，所述加熱組件9設于制熱腔15內，所述半導體制冷組件的制冷金屬塊172設于制冷腔14內，所述半導體制冷組件的導熱金屬塊173位于制熱腔15內并貼設于電池箱體7的內壁，所述半導體制冷片171利用導熱金屬塊173和金屬箱體散熱。
[0039]作為本發明更優化的技術方案。
[0040]所述鋰電池組I懸置于電池箱體7內，所述鋰電池組I的頂部、底部、后部分別與電池箱體7對應的內壁相離設置，以構成氣流循環通道13。
[0041]所述溫度傳感器10均勻分布于氣流循環腔16內，當然，所述溫度傳感器10也可以貼設于鋰電池組I的單個鋰電池上。
[0042]所述溫度傳感器10具體可以是熱電偶。
[0043 ]所述電池箱體7的內壁設有保溫材料18。
[0044]所述保溫材料18具體可以是保溫棉。
[0045]作為本發明更詳細的技術方案。
[0046]所述風機組件12包括制冷循環風機19和制熱循環風機20，所述制冷循環風機19設于制冷腔14內，所述制熱循環風機20設于制熱腔15內。
[0047]所述制熱循環風機20是軸流式風機。
[0048]本發明的工作原理:
汽車動力鋰電池組通過與本發明搭配使用后，就可以解決汽車動力鋰電池組受環境溫度干擾所帶來的麻煩。當溫度傳感器檢測到電池箱體內的環境溫度低于5°C時，電池管理系統11就會控制加熱組件9和制熱循環風機20啟動工作，使得熱氣流在氣流循環通道13內循環流動，熱氣流與鋰電池換熱，熱氣流提高了鋰電池的溫度，加上鋰電池充電時自身也能產生熱量，所以電池箱體7內溫度能很快提升到5°C以上，當電池箱體內達到設定的溫度后，加熱組件9停止工作，鋰電池開始充電；當當溫度傳感器檢測到電池箱體內的環境溫度超過60°(:時，電池管理系統11就會控制制冷組件2和制冷循環風機19啟動工作，使得冷氣流在氣流循環通道13內循環流動，冷氣流與鋰電池換熱，冷氣流降低了鋰電池的溫度，當箱體內達到電池使用環境溫度范圍后，制冷組件2停止工作。
[0049]實施例二，如圖5至圖7所示，實施例一的實施方式與實施例二的實施方式相似，不同點在于:所述鋰電池組I是硬包裝鋰電池組。
【主權項】
1.一種動力鋰電池組熱管理控制裝置，包括電池管理系統(11)和電池箱體(7)，電池管理系統(11)設于電池箱體(7 )上，所述電池箱體(7 )內設有溫度傳感器(1 )、鋰電池組(I)、制冷組件(2 )、加熱組件(9 )、風機組件(12)以及氣流循環通道(13 )，所述電池管理系統(11)分別與鋰電池組(I)、制冷組件(2 )、加熱組件(9 )、風機組件(12 )、溫度傳感器(1 )電性連接，所述鋰電池組(I)、制冷組件(2 )、加熱組件(9)、風機組件(12)設于氣流循環通道(13 )內。2.根據權利要求1所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述制冷組件(2)是半導體制冷組件(I 7)。3.根據權利要求1或2所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述加熱組件(9)是PTC加熱器。4.根據權利要求3所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述半導體制冷組件(17)包括半導體制冷片(171)、制冷金屬塊(172)和導熱金屬塊(173)，所述制冷金屬塊(172)貼設于半導體制冷片(171)的制冷面上，所述導熱金屬塊(173)貼設于半導體制冷片(171)的發熱面上。5.根據權利要求4所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述電池箱體(7)內設有隔板(21)，所述電池箱體(7)被隔板(21)分隔成制冷腔(14)、制熱腔(15)、以及氣流循環腔(16)，所述氣流循環腔(16)的出口和進口分別與制冷腔(14)的進口和出口連通，所述氣流循環腔(16)的出口和進口分別與制熱腔(15)進口和出口連通，以構成氣流循環通道(13)。6.根據權利要求5所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述鋰電池組(I)設于氣流循環腔(16)內，所述加熱組件(9)設于制熱腔(15)內，所述制冷金屬塊(172)設于制冷腔(14)內，所述導熱金屬塊(173)位于制熱腔(15)內并貼設于電池箱體(7)的內壁。7.根據權利要求5所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述鋰電池組(I)懸置于電池箱體(7)內，所述鋰電池組(I)的頂部、底部、后部分別與電池箱體(7)對應的內壁相離設置，以構成氣流循環通道(13)。8.根據權利要求2所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述溫度傳感器(10)均勻分布于氣流循環腔(16)內。9.根據權利要求5所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述電池箱體(7)的內壁設有保溫材料(18)。10.根據權利要求6所述動力鋰電池組熱管理控制裝置，其特征是，所述風機組件(12)包括制冷循環風機(19)和制熱循環風機(20)，所述制冷循環風機(19)設于制冷腔(14)內，所述制熱循環風機(20)設于制熱腔(15)內。
【文檔編號】H01M10/637GK106067575SQ201610604033
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年7月28日
【發明人】王超, 郭沫清, 吳厚毅
【申請人】深圳市伊諾動力科技有限公司